C++入门篇7---string类

所谓的string类，其实就是我们所说的字符串，本质和c语言中的字符串数组一样，但是为了更符合C++面向对象的特性，特地将它写成了一个单独的类，方便我们的使用

对其定义有兴趣的可以去看string类的文档介绍，这里就不做过多的介绍了

一、了解string类的接口，及其相关的功能

1.构造函数相关接口

（constructor）函数名称	功能说明
string()	构造空的string对象，即空字符串
string(const char*s)	用C中的字符串构造string类
string(size_t n,char c)	用n个c字符创建string对象
string(const string& s)	拷贝构造

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{string s1;string s2("hhh");string s3(3,'a');string s4(s2);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;cout << s4 << endl;return 0;
}

 2. string类对象的容量操作

函数名称	功能说明
size	返回字符串的有效长度，'\0'除外
length	返回字符串的有效长度,和上面一个函数功能一样
capacity	返回空间大小(即共能存放多少个字符，'\0'除外)
empty	检查字符串是否为空
clear	清空字符串，但一般不释放空间，即capacity不变
reserve	为字符串预留空间，减少扩容次数
resize	将有效字符的个数改成n个，多出来的空间用字符c(传入参数)填充
shrink_to_fit	将字符串的capacity缩小至和size一样大，(一般不用)

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{string s("hello world");cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s.empty() << endl;cout << "------------" << endl;s.clear();cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s.empty() << endl;cout << "------------" << endl;s.reserve(100);cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s.empty() << endl;cout << "------------" << endl;s.resize(10, 'a');cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s.empty() << endl;cout << "------------" << endl;return 0;
}

注意：1. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个，不同的是当字符个数增多时：resize(n)用0来填充多出的元素空间，resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间。注意：resize在改变元素个数时，如果是将元素个数增多，可能会改变底层容量的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。

2.reserve(size_t n = 0)为string预留空间，不改变有效元素个数，当reserve的参数小于
string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小。

3.string类对象的访问及遍历操作

函数名称	功能说明
operator[ ]	返回pos位置的字符
begin+end	begin获取第一个字符的迭代器+end获取最后一个字符下一个位置的迭代器
rbegin+rend	rbegin获取最后一个字符的迭代器+rend获取第一个字符前一个位置的迭代器
范围for	C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{string x = "hello world";//本质是隐式类型转化+拷贝构造，即调用构造函数创建临时变量，然后拷贝构造，编辑器优化后是一个构造函数string::iterator it1 = x.begin();//正向迭代器//这里不建议用it1<x.end(),因为string类的迭代器it1++底层是指针后移，//但是其他类的迭代器不一定是这样实现的，而!=是通用的while (it1 != x.end()){cout << *it1 << " ";++it1;}cout << endl;string::reverse_iterator it2 = x.rbegin();//逆向迭代器while (it2 != x.rend()){cout << *it2 << " ";++it2;}cout << endl;for (auto& s : x)//底层实现就是上面的正向迭代器{cout << s << " ";}cout << endl;for (int i = 0; i < x.size(); i++){cout << x[i] << " ";}const string y = "good game";string::const_iterator it3 = y.begin();//具有常属性的对象的迭代器写法string::const_reverse_iterator it4 = y.rbegin();return 0;
}

 

 4.string类对象的修改操作

函数名称	功能说明
push_back	在字符串后尾插字符c
append	在字符后追加一个字符串
operator+=	在字符串后追加字符串/字符
c_str	返回C语言格式的字符串
find	从字符串pos位置开始往后找字符c，返回该字符在字符串中的下标
rfind	从字符串pos位置开始往前找字符c，返回该字符在字符串中的下标
substr	在str中从pos位置开始，截取n哥字符，然后将其返回

 下面是一些测试用例，可以去自己调试调试，当然还有写其他的用法没写，有兴趣可以去查查文档，一般来说下面的用法就够用了

void test1()
{string x;x.push_back('a');x.push_back('b');x.push_back('c');cout << x << endl;x.append("def");cout << x << endl;x += 'e';cout << x << endl;x += "fgh";cout << x << endl;
}void test2()
{string x = "test.txt";FILE* fp = fopen(x.c_str(), "w");//...//当我们调用C语言中的一些需要类似char*参数的相关接口时，//我们就需要将string转成C语言中的字符串，进行调用fclose(fp);
}void test3()
{string s = "hello world";size_t p = s.find('l');//默认从起始位置开始找if (p != string::npos)//没找到时会返回nposcout << p << " " << s[p] << endl;p = s.find('l',5);//从下标为5的位置开始找if (p != string::npos)cout << p << " " << s[p] << endl;p = s.find("world");//默认从其实位置开始找if (p != string::npos)cout << p << " " << s[p] << endl;p=s.find("world",3);//从下标为3的位置开始找if (p != string::npos)cout << p << " " << s[p] << endl;p = s.find("word", 1, 2);//从下标1开始找和word前两个字符匹配的地方if (p != string::npos)cout << p << " " << s[p] << endl;//string x = "word";//p = s.find(x, 1);//从下标1开始在s中找x，也可以默认从0开始//rfind用法和find用法一样
}void test4()
{string x = "you are right";cout << x.substr(0, 3) << endl;//从下标0开始往后取3个字符返回，返回类型是stringcout << x.substr(4, 3) << endl;//从下标4开始往后取3个字符返回，返回类型是stringcout << x.substr(8, 5) << endl;//从下标8开始往后取5个字符返回，返回类型是string
}int main()
{//test1();//test3();//test4();return 0;
}

5.string类的非成员函数介绍

函数名称	功能说明
operator+	+运算符重载
operator>>	输入运算符重载
operator<<	输出运算符重载
getline	获取一行字符串

上面的函数就不一一枚举用法了，基本一看就懂，不确定的可以去查查文档，或者自己调试看看

总结：string相关的接口一般就是这些，还有些不常用没写，如果感兴趣可以去查查文档，学完后可以去找些题目来练练，其实很快就能记住string的常用接口用法

二、实现string类的常用接口

#include<iostream>
using namespace std;
#include<assert.h>
namespace zxws
{class string{public:string(const char* str = ""):_size(strlen(str)), _capacity(strlen(str)){_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}void swap(string& tmp){std::swap(_str, tmp._str);std::swap(_size, tmp._size);std::swap(_capacity, tmp._capacity);}string(const string& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){string tmp(s._str);swap(tmp);}~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_size = _capacity = 0;}const char* c_str() const{return _str;}string& operator=(string tmp){swap(tmp);return *this;}char& operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _str[pos];}const char& operator[](size_t pos) const{assert(pos < _size);return _str[pos];}size_t size() const{return _size;}size_t capacity()const{return _capacity;}void reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = n;}}void resize(size_t n,char x = '\0'){if (n <= _size){_str[n] = '\0';_size = n;}else{reserve(n);while (n--){push_back(x);}}}void push_back(char x){if (_size == _capacity)reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);_str[_size++] = x;_str[_size] = '\0';}void append(const char* str){size_t len = strlen(str);if (_size + len > _capacity)reserve(_size + len);strcpy(_str+_size, str);_size += len;}void append(size_t n, char x){reserve(_size + n);while (n--){push_back(x);}}string& operator+=(char x){push_back(x);return *this;}string& operator+=(const char* str){append(str);return *this;}size_t find(char x, size_t pos = 0){assert(pos < _size);for (size_t i = pos; i < _size; i++){if (x == _str[pos])return i;}return npos;}size_t find(const char* str, size_t pos = 0){assert(pos < _size);char* p = strstr(_str, str);return p == nullptr ? npos : p - _str;}void insert(size_t pos, char x){assert(pos <= _size);reserve(_size + 1);for (size_t i = _size + 1; i > pos; i--){_str[i] = _str[i - 1];}_str[pos] = x;_size++;}void insert(size_t pos, const char* str){assert(pos < _size);size_t len = strlen(str);reserve(_size + len);for (size_t i =_size+1,j=_size+len ; i > pos; i--,j--){_str[j] = _str[i - 1];}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;}void erase(size_t pos,size_t n=npos){assert(pos < _size);if (n == npos || pos + n >= _size){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{for (size_t i = pos, j = pos + n; j <= _size; i++, j++){_str[i] = _str[j];}_size -= n;}}typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;iterator begin(){return _str;}const_iterator begin() const{return _str;}iterator end(){return _str + _size;}const_iterator end() const{return _str + _size;}string substr(size_t pos,size_t n=npos) const{assert(pos < _size);string tmp;size_t end = pos + n;if (n == npos || pos + n >= _size){n = _size - pos;end = _size;}tmp.reserve(n);for (size_t i = pos; i < end; i++)tmp += _str[i];return tmp;}bool operator<(const string& s) const{return strcmp(_str, s._str) < 0;}bool operator==(const string& s) const{return strcmp(_str, s._str) == 0;}bool operator<=(const string& s) const{return *this<s||*this==s;}bool operator>(const string& s) const{return !(*this <= s);}bool operator>=(const string& s) const{return !(*this < s);}bool operator!=(const string& s) const{return !(*this == s);}void clear(){_str[0] = '\0';_size = 0;}private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;const static size_t npos;friend ostream& operator<<(ostream& cout, const string& s);friend istream& operator>>(istream& cin, const string& s);};const size_t string::npos = -1;ostream& operator<<(ostream& cout, const string& s){for (size_t i = 0; i < s._size; i++){cout << s[i];}return cout;}istream& operator>>(istream& cin, string& s){s.clear();char buff[129] = { 0 };char x = getchar();int i = 0;while (x == ' ' || x == '\n')x = getchar();while (x != '\n' && x != ' '){buff[i++] = x;if (i == 128){buff[i] = '\0';s += buff;i = 0;}x = getchar();}if (i) {buff[i] = '\0';s += buff;}return cin;}
};